綜合物探方法在地下管線探測中的應用分析

吳超

1 引言

隨著國內城市化進程的不斷加快，地下管線的數量與種類不斷增加。地下管線屬于城市、企業的重要基礎設施，其施工過程具有較強的隱蔽性特點。地下管線不僅擔負著各種能源的輸送與調配任務，同時還具有通訊與圖像的傳輸等功能。因而，要注重綜合物探方法的應用，提升地下管線的探測質量。

2 地下管線的分類、探測特點與技巧分析

2.1 地下管線的分類

根據物理性質的不同，可以將地下管線大致分為三種類型：①主要是由鑄鐵或者是鋼材構成的金屬管線，比如說給水管線、燃氣管線以及供熱、工業管道等。②主要是由銅、鋁等材料構成的電纜，比如動力電纜以及通訊電纜、有線電視電纜等等。③主要是由水泥以及陶瓷、塑料等材料構成的非金屬管線，比如排水管道以及工業管道、給水管等等。

2.2 地下管線探測的特點

在進行地下管線的探測工作時，主要有如下幾個特點：①地下管線所處的環境相對復雜，并且地下管線屬于隱蔽工程，管線的探測區域大多位于城區的繁華街道或者是工廠的復雜地段。因而，探測過程中對于地面、地下、空中的干擾較大，并且不適合一些常規物探方法的使用。②地下管線的種類與數量繁多，并且在鋪設方式（連接形式）以及管材、型號方面存在著較大的差異。另外，在進行地下管線的探測工作時，對于儀器的要求較高，并且探測過程中能夠連續跟蹤，同時還要快速的定向、定點、定深。探測時，要根據工作現場的情況作出準確的解釋。此外，探測儀器的探測深度要達到3～5m，并且要具有較高的分辨率以及較強的抗干擾效果。

2.3 地下管線的探測技巧

對于城市地下管線的探測工作來說，它與常規的一些物探方法一樣，可將其分為五個階段：首先，就是踏勘以及儀器、探測方法、探測技術的選擇；其次，就是野外定位工作以及野外點位測量工作，最后要進行室內資料的整理以及探測成果圖件的編制工作。在對指定區域進行地下管線的探測工作時，要嚴格遵循先簡后繁、先易后難的重要原則。同時，還要先從管線稀少地區進行探測，并且逐步過度到管線密集的地區。探測過程中，先要探測電纜（通訊電纜、電力電纜），之后再進行鐵管的探測，最后進行非金屬管線的探測。另外，探測過程中要先測淺管、后測深管，先測管徑大的管線，隨后探測管徑小的管線。只有嚴格按照上述方法開展探測工作，才能節省時間、人力與物力。

3 綜合物探方法在地下管線探測中的應用分析

3.1 電磁法

電磁法探測的精度與效率較高，因而在目前的地下管線探測中，該方法有著廣泛的應用。電磁法應用過程中，主要利用電磁感應進行地下金屬管道以及電纜的探測。但是，在應用這一方法進行非金屬管道的探測工作時，效果不是很明顯。電磁法探測過程中，可以把地下管道信號及時的傳輸到控制中心，探測時通過施加不同的頻率信號與轉換信號，進而實現金屬管道的探測?，F階段，在進行城市地下管道的探測工作時，該方法的應用較為廣泛，尤其在一些排水管道、燃氣管道的探測工作時，該方法有著較為明顯的優勢。對于直接探測法而言，在進行金屬管線的探測工作時經常用到。探測過程中，工作人員需要借助探測儀發射機將電纜線的一端與待查目標進行連接，同時還要確保電性接觸的狀況。之后，再用電纜線的另一端進行接地，這一過程中如果接地的地面較為干燥，工作人員需要用水進行土地的濕潤。對于探測到的管線信息要進行詳細的記錄，并且要標注清楚管線的具體信息。在進行暴露點極少或者是管徑較大的金屬管道的探測工作中，電磁感應法有著顯著的探測效果。

3.2 磁波（地質雷達）法

由于地下目標體和周圍介質存在著一定的電磁差異性，因而探測過程中不同介質可以表現出不同的電磁特性。現階段，在進行城市管線的探測工作中，經常會遇到特殊材質的地下管線，比如水泥管道以及塑料管道、PVC管等等。對于這些管線來說，地質雷達法有著較強的適用性。一般來說，城區的地電條件較為復雜，這就給地質雷達法的應用增加了一定的難度。因而，探測過程中工作人員首先要進行工作區域物理特征以及管道特征的了解。之后，再選用合理的工作參數，并且要做好異常狀況的合理解釋。對于地質雷達探測法來說，主要應用的是電磁波的反射原理與折射原理，該方法在金屬以及非金屬管道的探測過程中有著不錯的效果。

3.3 超聲波法

近幾年來，國內水底工程設施的數量日益增多，比如輸油管道以及輸水管道等等。在進行水下管線的探測工作時，其難度相對較大，因而一些探測方法應用過程中會受到一定的限制。通過超聲波探測法的應用，可以對水下管線的深度以及平面位置等信息進行全面的了解。對于超聲波法來說，其工作的原理主要是借助水下超聲波的傳播特性。工作狀態下，發射器將會按照一定的間隔源源不斷的發射出特定寬度的電脈沖。一般來說，通常將電脈沖發射器安裝到機船底部的換能器上面，并且換能器可以將電脈沖轉換成聲能。這一過程中，記錄器會記錄下零位線。超聲波脈沖在其傳播時，如果發現水下存在相應的管道，那么一部分的聲波將會被反射回來，通過應用接收放大器，可以進行相關數據信息的記錄。由于超聲波在水中部分的傳播速度是不會發生改變的，因而通過記錄反射波的到達時間就可以計算出管線的所在深度。

3.4 地震波映像法

對于彈性波來說，其在地下介質的傳播時會發生相應的折射、反射以及繞射波現象，因而在進行地下管線的探測過程中，可以根據彈性波的振幅以及相位、頻率等狀況，實現對地下管線的探測。對于這一方法來說，探測過程中經常會受到地下介質以及周圍環境的影響，因而探測過程中要根據具體狀況合理選擇探測方法。

3.5 磁梯度法

頂管施工工藝在目前的各類管道敷設工作中得到了廣泛的應用，但是，因為開挖施工過程中管道不具備統一的管頂標高要求，因而管道在埋深方面會有較大的變化范圍。另外，現階段管道的埋置深度普遍較深，這也就增加了探測工作的難度。對于磁梯度法而言，需要采用鉆孔的方式把磁力梯度儀下放至鉆孔內，并且探測過程中需要自上而下的進行水平金屬管道的探測工作。根據垂直方向上的曲線變化情況，可以清楚的了解到管道的埋置狀況。在進行實際的應用過程中，工作人員需要借助一些參考資料或者是輔助技術，進而實現管線位置的粗略探測。之后，操作人員還要使用觸探方式進行管線精確的定位。由于磁梯度法的探勘精度較高，并且能夠快速的進行深埋金屬管線的探測工作，因而該方法目前有著廣泛的應用。探測過程中，通過將磁梯度法與觸探探測法綜合使用，可以提升探測工作的精度。一般來說，該方法的探測誤差可以控制在10cm之內。

4 結束語

由于地下管線的探測方法較為多樣，因而在進行實際的探測過程中，要根據現場的具體狀況合理選擇探測方法與探測設備。另外，探測過程中要注意先進探測儀器、技術的應用，提升探測工作的精確度，為我國的城市建設工作做出更大貢獻。

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